Index of /rozprawy2/11216

Niniejsza rozprawa dostarcza teoretycznego opisu uwięzienia i dynamiki spinowo- dolinowej nośników (elektronów i dziur) w kropkach kwantowych zdefiniowanych elektrostatycznie w nanorurkach węglowych. Rozpatrywane są przypadki układów jedno- oraz wieloelektronowych zlokalizowanych w pojedynczych oraz podwójnych kropkach kwantowych - ze szczególnym uwzględnieniem konfiguracji ładunkowych badanych eksperymentalnie. Przeprowadzone są symulacje rezonansu EDSR, które pozwalają na opis reguł wyboru dla przejść spinowo-dolinowych. Szczegółowej analizie poddany jest wpływ wygięcia nanorurki na widma niniejszych przejść. W silnym polu elektrycznym obserwowane są także efekty nieliniowe, takie jak rezonanse ułamkowe czy przesunięcia pików rezonansowych. Ponadto rozprawa omawia różnicę między uni- i ambipolarnymi kropkami kwantowymi, która przejawia się głównie w jakościowo różnej strukturze spinowo-dolinowej widm energetycznych tych układów. Prócz EDSR, opisane jest także zjawisko tunelowania w asyście fotonu w podwójnych kropkach kwantowych, w których występuje - bądź też nie - blokada Pauliego. Zaprezentowana jest interferencja Landaua-Zenera-Stueckelberga, która pojawia się w układzie w przypadku wysokich zaburzeń.

Dynamics of spin-valley transitions in carbon nanotube quantum dots

The thesis provides theoretical description of the dynamics of spin-valley transitions within carbon nanotube quantum dots. Both single and multielectron systems driven by oscillating electric fields within single and double quantum dots are considered. Special emphasis is put on the set-ups investigated experimentally. Simulations of electric dipole spin resonance (EDSR) allow to define the selection rules for spin-valley transitions. The influence of the nanotube bending on the resonance spectra is carefully analyzed. We report on nonlinear effects, such as fractional resonances or frequency shifts, which arise for high amplitudes of the electric field. The difference between the electronic structure of uni- and ambipolar quantum dots is also described. Apart from EDSR, we consider photon-assisted tunneling (PAT) within double quantum dots. We report on Landau-Zener- Stueckelberg interference observable for PAT within high electric fields and emphasize the qualitatively distinct behaviour of Pauli blocked or non- blocked systems.